WO2012075887A1 - 电流测量装置及电流测量方法 - Google Patents
电流测量装置及电流测量方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2012075887A1 WO2012075887A1 PCT/CN2011/082756 CN2011082756W WO2012075887A1 WO 2012075887 A1 WO2012075887 A1 WO 2012075887A1 CN 2011082756 W CN2011082756 W CN 2011082756W WO 2012075887 A1 WO2012075887 A1 WO 2012075887A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- magnetic field
- current
- conductor
- current measuring
- measuring device
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/24—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices
- G01R15/247—Details of the circuitry or construction of devices covered by G01R15/241 - G01R15/246
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
- G01R15/207—Constructional details independent of the type of device used
Definitions
- the present invention relates to the field of test and measurement, and in particular, to a current measuring device and a current measuring method.
- BACKGROUND OF THE INVENTION In high-voltage high-power DC or AC power transmission, optical measurement of current on a high-voltage transmission line has received extensive attention.
- the corresponding relationship between the electromagnetic field and the current of the high-voltage transmission line is mainly represented by the magneto-optical effect such as the Faraday effect, as shown in the formula (1):
- the left side is the current in the conductor
- the right side is the closed-loop integral of the magnetic field strength.
- the magneto-optical effect such as the Faraday effect is used: i: the current on the high-voltage transmission line, and the local magnetic field of the conductor is mostly measured.
- the present invention is directed to a current measuring device and a current measuring method to solve the problem of using the current measuring method of the current measuring method, the interference factor in the measurement has no regularity, and the compensation cannot be performed, thereby causing the measurement to be repeated. The problem of lower precision.
- a current measuring device comprising: two or more magnetic field sensors, equidistantly distributed outside the conductor to be tested, each magnetic field sensor for acquiring a flow through The magnetic field strength of the induced magnetic field generated by the current of the conductor under test; the signal processing module, via the signal transmission unit and Each magnetic field sensor is connected, and the acquired magnetic field strength is linearly accumulated, and the current value flowing through the measured conductor is calculated based on the accumulated magnetic field strength obtained by the accumulation.
- two or more magnetic field sensors are evenly distributed on a circumference centered on the axis of the conductor to be measured, and the measurement direction is tangential to the circumference and both are clockwise or counterclockwise.
- the current measuring device further includes: a magnetizer disposed between the adjacent two magnetic field sensors.
- the shape of the magnetic conductor is a circular arc shape.
- the magnetic field sensor is a magneto-optical current sensor.
- the signal transmission part comprises: a plurality of optical fibers, the number of the optical fibers being the same as the number of the magnetic field sensors, wherein an input end of each optical fiber is connected to an output end of the corresponding magnetic field sensor, and an output end of each optical fiber is connected to the signal processing module .
- the magnetic field sensor (11) is three or four.
- a current measuring method comprising: acquiring an induced magnetic field generated by a current flowing through a conductor to be tested by using two or more magnetic field sensors equally distributed outside the conductor to be tested Magnetic field strength; receiving the magnetic field strength transmitted by the signal transmission part, and linearly accumulating the acquired magnetic field strength to obtain the accumulated magnetic field strength; calculating the current value in the measured conductor based on the accumulated magnetic field strength.
- two or more magnetic field sensors are evenly distributed on a circumference centered on the axis of the conductor to be measured, the measurement direction is tangential along the circumference, and both are clockwise or counterclockwise.
- the magnetic field sensor is a magneto-optical current sensor
- the signal transmission portion includes a plurality of optical fibers, and the number of the optical fibers is the same as the number of the magneto-optical current sensors.
- FIG. 1 is a block diagram showing a cross-sectional structure of a current measuring device according to a first embodiment of the present invention
- FIG. 2 is a view showing a state in which a conductor 10 to be tested has interference in a current measuring device according to a first embodiment of the present invention
- FIG. 3 is a block diagram showing the cross-sectional structure of the current measuring device according to the second embodiment of the present invention.
- DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the present invention are described in detail below with reference to the accompanying drawings. Embodiment 1 of the present invention will be described in detail below with reference to Figs. 1 and 2.
- Fig. 1 is a block diagram showing the cross-sectional structure of a current measuring device according to a first embodiment of the present invention. As shown in Fig. 1, the current measuring device in this embodiment is a current measuring device having four magnetic field sensors.
- the current measuring device shown in this embodiment includes: four magnetic field sensors 11, a signal transmitting portion 12, and a signal processing module 13.
- four magnetic field sensors 11 are equally spaced on the outer side of the conductor under test 10, each magnetic field sensor 11 is used to acquire the magnetic field strength of the induced magnetic field generated by the current flowing through the conductor under test 10; the signal transmission portion 12 is used for The magnetic field signals detected by the plurality of magnetic field sensors 11 are transmitted to the signal processing module 13; the signal processing module 13 is connected to the respective magnetic field sensors 11 via the signal transmission unit 12, and linearly accumulates each acquired magnetic field strength, which is obtained based on the accumulation. The accumulated magnetic field strength calculates the current value in the conductor 10 to be tested.
- the magnetic field sensor 11 used in this embodiment is a magneto-optical current sensor. Therefore, as shown in FIG. 1, the transmission portion 12 in this embodiment is a plurality of optical fibers, wherein the input end of each optical fiber and the corresponding magnetic field sensor 11 The output ends are connected, and the output of each fiber is connected to the signal processing module 13. Further, as shown in Fig. 1, in the present embodiment, the magnetic field sensor 11 is mounted in the same plane which overlaps the section of the conductor 10 to be tested, and the magnetic field sensor 11 is evenly distributed at an equidistance with respect to the center of the conductor 10 to be tested. On the circumference. In the present embodiment, the adjacent angular distances of the four magnetic field sensors 11 are 90°.
- the four magnetic field sensors 11 in this embodiment are evenly distributed on the circumference equidistant from the center of the current, each magnetic field sensor
- the measurement direction of 11 is along the tangential direction of the circumference, and the measurement directions of the four magnetic field sensors 11 are clockwise or counterclockwise.
- the magnetic field sensor 11 used in the embodiment can acquire the amplitude of the magnetic field and the direction of the magnetic field. Therefore, the magnetic field strength measured by the magnetic field sensor 11 is proportional to the magnetic field of the measured point in the sensor measurement direction k.
- the projected value that is, the vector point multiplication of the magnetic field and k.
- the value of the magnetic field measured by each of the magnetic field sensors 11 is related to the current flowing through the current conductor 10 to be measured, and may also be related to the form of the conductor 10 to be tested and other external current sources.
- Fig. 2 shows the case where the conductor 10 to be tested has interference in this embodiment.
- the shape of the conductor 10 to be tested may be 10A as shown by a solid line or 10B as indicated by a broken line. Of course, there may be other cases. And there may be other current sources on the periphery of the conductor 10 to be tested, as shown in Fig. 2 of 1 2 .
- the relationship between the signal detected by the conductor 10 under test and the interference signal is as shown in equation (2):
- i represents the serial number of the magnetic field sensor 11
- Si represents the signal measured by each sensor
- 1 represents the measured current
- 1 2 represents the interference current
- the correlation between the magnetic field sensor 11 and the measured current L representing the magnetic field.
- the correlation of sensor 11 with peripheral current 1 2 is not a fixed parameter, they are related to the shape of the conductor being tested. It is found by finite element simulation that the magnetic field sensor 11 has two different Cl values in the cases of 10A and 10B as shown in FIG.
- the signals measured by the four magnetic field sensors 11 are accumulated, and the magnetic field signals obtained by the plurality of magnetic field sensors are obtained as shown in the formula (3): (3)
- the magnetic field sensor can acquire the magnitude of the magnetic field and the direction of the magnetic field, the magnetic field sensor 11 is equidistantly distributed outside the conductor 10 to be tested, and when the measurement directions of the four magnetic field sensors 11 are clockwise or reverse In the hour hand direction, the accumulated magnetic field strength can partially offset the influence of the interference current on the magnetic field sensor 11.
- the signal processing module 13 performs filtering processing on the signals obtained from the four magnetic field sensors 11, and after filtering out other interference signals, linearly accumulates the magnetic field signals of the respective magnetic field sensors 11 to form an accumulated magnetic field strength, and according to the accumulated magnetic field strength.
- a proportional relationship with the measured current results in a current value in the conductor 10.
- the cumulative magnetic field strength is obtained by linearly accumulating the magnetic field strengths acquired by the magnetic field sensor 11, and the current is calculated based on the accumulated magnetic field strength analysis operation.
- FIG. Fig. 3 is a block diagram showing the cross-sectional structure of a current measuring device according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, unlike the first embodiment, three magnetic field sensors 11 are employed in the present embodiment, and the magnetisms 14 are disposed in the middle of the three magnetic field sensors 11.
- the number of the magnets 14 matches the number of the magnetic field sensors 11, and is disposed between the uniformly distributed magnetic field sensors 11. Since the magnetic field sensor 11 is provided between the magnets 14, the air gap between the magnetic field 14, the magnetic field sensor 11, and the magnetic field 14 and the magnetic field sensor 11 constitutes a low magnetic permeability gap. When the cross section of the magnetizer 14 is sufficiently large relative to the size of the low permeability gap, the magnetic field distribution in the vicinity of the adjacent magnetic field sensor 11 is relatively uniform. By adopting the structure in this embodiment, the magnetic field strength of the measured point is strongly correlated with the magnetic field strength of all points on the circumference formed by the plurality of magnetic field sensors 11, thereby forming a magnetic reluctance.
- the magnetizer 14 is not saturated by being placed in the vicinity of an excessive current.
- the manner in which the signal processing module 13 processes the magnetic field strength acquired by each of the magnetic field sensors 11 is the same as that in the first embodiment, and details are not described herein again.
- the correlation between the magnetic field value measured by the magnetic sensor 11 and the magnetic field at each point on the loop is enhanced by the relationship of the channel surrounding the relatively small reluctance of the conductor to be tested, and the shape of the conductor is
- the correlation of the peripheral current is weakened, so that when a plurality of magnetic sensors 11 are used, and the number of sensors is increased to a certain amount, the summation is brought closer to a constant value c, and is increasingly irrelevant to the shape of the conductor; , the accumulation and the more and more close to zero, that is, the influence of the peripheral current is getting smaller and smaller.
- the magnetic field sensor 11 may be a magneto-optical sensor or other types. Meanwhile, the magnetic field sensor 11 can not only sense the amplitude of the magnetic field, but also has directionality, as shown in FIG. 1 and FIG. Measuring direction k. At this time, the signal measured by the magnetic field sensor 11 sensor is proportional to the projection value of the measured point magnetic field in the sensor measurement direction k, that is, the vector point multiplication value of the magnetic field and k. And in the above embodiment of the invention, the signal transmission portion 12 is determined in accordance with the type of the sensor head.
- the signal transmission portion 12 is a plurality of optical fibers.
- the present invention also provides a current measuring method, comprising: acquiring magnetic field strength of an induced magnetic field generated by a current flowing through a measured conductor 10 by using a plurality of magnetic field sensors 11 equally distributed outside the conductor 10 to be tested; Each of the magnetic field strengths transmitted by the transmission portion 12 linearly accumulates each of the acquired magnetic field strengths; the current value in the conductor 10 to be tested is calculated based on the accumulated magnetic field strengths obtained by the accumulation.
- the specific current measurement method has been described in detail when introducing the current measuring device, and will not be described in detail herein.
- the above-described embodiments of the present invention achieve the following technical effects: By arranging two or more magnetic field sensors equidistantly distributed outside the conductor to be tested, the shape of the conductor can be reduced. The effect of the acquired magnetic field strength. And because the cumulative magnetic field strength obtained by the linear accumulation is accurately proportional to the magnetic field obtained by the circumferential integration and the measured current, the signal processing module linearly accumulates the magnetic field signals of the respective magnetic field sensors to form the accumulated magnetic field strength, and according to the accumulated magnetic field strength. By obtaining the current value flowing through the conductor, the influence of the external current source on the measurement result can be reduced.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
技术领域 本发明涉及测试测量领域， 尤其涉及一种电流测量装置及电流测量方法。 背景技术 在高压高功率直流或交流电力传输中， 用光学的方法测量高压传输线上的电流受 到了广泛的关注， 基于光纤技术的各类光电电流互感器的研发和应用已得到了国际间 广泛的重视。 在高压高功率直流或交流电力传输中， 主要利用法拉第效应等磁光效应实 3 高压传输线上的电 磁场和电流的对应关系的对应关系如式 （1 ) 所示:
式中左边是导体中的电流， 右边是磁场强度的闭环积分 但是在现有技术中， 利用法拉第效应等磁光效应实: i ：高压传输线上的电流， 大多测量导体的局部磁场。 采用现有技术中的这种测量方式测量高压传输线上的电 时， 磁场和电流的关系往往会被外界不确定因素干扰， 如高压传输线的接线方式， 外 部电流等， 从而会导致测量中的干扰因素没有规律性， 无法进行补偿， 进而导致了测 量的重复精度较低。 发明内容 本发明旨在提供一种电流测量装置及电流测量方法， 以解决利用现有技术的电流 测量方式测量电路时， 测量中的干扰因素没有规律性， 无法进行补偿， 进而导致了测 量的重复精度较低的问题。 为了实现上述目的， 根据本发明的一个方面， 提供了一种电流测量装置， 包括： 两个或两个以上磁场传感器， 等距分布于被测导体的外侧， 每个磁场传感器用于获取 流经被测导体的电流所产生的感应磁场的磁场强度； 信号处理模块， 经信号传输部与
各个磁场传感器连接， 将所获取的磁场强度进行线性累加， 基于累加所获得的累加磁 场强度计算流经被测导体的电流值。 进一步地， 两个或两个以上磁场传感器均匀分布在以被测导体的轴心为圆心的圆 周上， 测量方向沿着圆周的切向并且均为顺时针或逆时针方向。 进一步地， 电流测量装置还包括： 导磁体， 设置于相邻的两个磁场传感器之间。 进一步地， 导磁体形状为圆弧形。 进一步地， 磁场传感器为磁光电流传感器。 进一步地， 信号传输部包括： 多条光纤， 光纤的数量与磁场传感器的数量相同， 其中每条光纤的输入端与对应的磁场传感器的输出端连接， 每条光纤的输出端与信号 处理模块连接。 进一步地， 磁场传感器 （11 ) 为 3个或 4个。 根据本发明的另一个方面， 提供了一种电流测量方法， 包括： 利用等距分布于被 测导体外侧的两个或两个以上磁场传感器获取流经被测导体的电流所产生的感应磁场 的磁场强度； 接收经信号传输部传输的磁场强度， 并将所获取的磁场强度进行线性累 力口， 得到累加磁场强度； 基于累加磁场强度计算被测导体内的电流值。 进一步地， 两个或两个以上磁场传感器均匀分布在以被测导体的轴心为圆心的圆 周上、 测量方向沿着所述圆周的切向并且均为顺时针或逆时针方向。 进一步地， 磁场传感器为磁光电流传感器， 信号传输部包括多条光纤， 光纤的数 量与磁光电流传感器的数量相同。 应用本发明的技术方案， 通过将两个或两个以上磁场传感器， 等距分布于被测导 体的外侧， 就可以降低导体的形状对获取的磁场强度的影响。 且由于线性累加得到的 累加磁场强度与通过圆周积分得到磁场以及被测电流构成精确正比关系， 则利用信号 处理模块将各个磁场传感器的磁场信号进行线性累加， 形成累加磁场强度， 并根据累 加磁场强度得到流经导体中的电流值， 就可以降低外部电流源对测量结果的影响。 因 此，解决了利用现有技术的电流测量方式测量电路时，测量中的干扰因素没有规律性， 无法进行补偿， 进而导致了测量的重复精度较低的问题。 除了上面所描述的目的、特征和优点之外， 本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图， 对本发明作进一步详细的说明。
附图说明 附图用来提供对本发明的进一步理解， 构成本申请的一部分， 本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。 在附图中： 图 1示出了本发明实施例一的电流测量装置的截面结构框图； 图 2示出了本发明实施例一的电流测量装置中被测导体 10具有干扰的情况的示意 图； 以及 图 3示出了本发明实施例二的电流测量装置的截面结构框图。 具体实施方式 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明， 但是本发明可以由权利要求限定 和覆盖的多种不同方式实施。 下面结合图 1及图 2详细说明本发明的实施例一。 图 1示出了本发明实施例一的电流测量装置的截面结构框图。 如图 1所示， 本实 施例中的电流测量装置为具有包含四个磁场传感器的电流测量装置。 本实施例中示出的电流测量装置包括： 四个磁场传感器 11、 信号传输部 12 以及 信号处理模块 13。 其中， 四个磁场传感器 11等距分布于被测导体 10的外侧， 每个磁场传感器 11用 于获取流经被测导体 10的电流所产生的感应磁场的磁场强度； 信号传输部 12用于将 多个磁场传感器 11 检测到的磁场信号传输到信号处理模块 13 中； 信号处理模块 13 经信号传输部 12与各个磁场传感器 11连接，将所获取的每个磁场强度进行线性累加， 基于累加所获得的累加磁场强度计算被测导体 10内的电流值。且在本实施例中采用的 磁场传感器 11为磁光电流传感器， 因此如图 1所示， 本实施例中的传输部 12为多条 光纤， 其中每条光纤的输入端与对应的磁场传感器 11的输出端连接， 每条光纤的输出 端与信号处理模块 13连接。 而且如图 1所示， 本实施例中磁场传感器 11被安装于同一平面内， 该平面与被测 导体 10的截面重叠， 而且， 磁场传感器 11均匀分布在相对于被测导体 10的中心等距 离的圆周上。 在本实施例中， 四个磁场传感器 11 的相邻的角距为 90° 。 即本实施例 中的四个磁场传感器 11均匀分布在相对于电流中心等距离的圆周上，每个磁场传感器
11 的测量方向沿着所述圆周的切向， 四个磁场传感器 11 的测量方向呈顺时针方向或 者逆时针方向。 且本实施例中所采用的磁场传感器 11既可以获取到磁场的幅值，又可以获取到磁 场的方向， 因此， 磁场传感器 11测到的磁场强度正比于被测点磁场在传感器测量方向 k上的投射值， 即磁场与 k的矢量点乘值。 当被测导体 10中具有电流时， 每个磁场传感器 11测得的磁场值跟流经被测电流 导体 10的电流相关， 还可能跟被测导体 10的形态和其他外部的电流源有关。 图 2示出了本实施例中被测导体 10具有干扰的情况。 如图 2所示， 被测导体 10 的形态可能如实线所示的 10A， 也可能如虚线所示的 10B， 当然也可能有其他的情况。 且被测导体 10的外围可能有其它电流源存在， 如图 2中所示的 12。 被测导体 10检测到的信号与干扰信号的关系， 如式 （2) 所示：
(2) 式中， i代表磁场传感器 11的序号， Si代表各个传感器测到的信号， 1代表被测 电流， 12代表干扰电流， 表示磁场传感器 11与被测电流 L的相关性， 代表磁场传 感器 11与外围电流 12的相关性。 但是， 和 并不是一个固定的参数， 它们与被测导 体的形态有关。 通过有限元仿真会发现， 如图 2中示出的 10A和 10B两种情况， 会使 磁场传感器 11具有两个不同的 Cl值。 将四个磁场传感器 11测得的信号累加，得到多个磁场传感器获取的磁场信号如式 (3 ) 所示： (3 ) 经过有限元对电磁分布的仿真分析发现， 当传感器的数目增加时， 累加和 会 趋近于一个恒定的常数值 c， 而与导体 10的形态越来越不相关。 由于磁场传感器既可 以获取到磁场的幅值， 又可以获取到磁场的方向， 则等距分布于被测导体 10外侧的磁 场传感器 11， 当四个磁场传感器 11 的测量方向呈顺时针方向或者逆时针方向时， 累 加后的磁场强度就可以部分的抵消干扰电流对磁场传感器 11的影响，当传感器的数目 足够大时， 外围电流对传感器的影响将近似等于零。
因此， 信号处理模块 13将从四个磁场传感器 11得到的信号进行滤波处理， 滤除 其他的干扰信号后， 将各个磁场传感器 11的磁场信号进行线性累加， 形成累加磁场强 度， 并根据累加磁场强度与被测电流间的正比关系得到导体 10中的电流值。通过采用 本实施例中的结构， 就可以降低导体的形状以及外界电流源对测量结果的影响。 且由 于线性累加得到的累加磁场强度与通过圆周积分得到磁场以及被测电流构成精确正比 关系。 当采用的传感器数目越多时， 正比关系确定度越高， 该比例关系越不受外部电 流源和导体的形态影响。 因此， 解决了利用现有技术的电流测量方式测量电路时， 测 量中的干扰因素没有规律性，无法进行补偿，进而导致了测量的重复精度较低的问题。 在本实施例中， 当采用四个磁场传感器 11时， 通过将磁场传感器 11获取的磁场 强度进行线性累加得到累加磁场强度，并基于累加磁场强度分析运算来进行电流
本实施例仅给出了磁场传感器为四个时的情况， 当传感器的数目增加时， 测量精 度会进一步提高。 传感器的设置方式与四个传感器的设置方式相似， 将多个传感器等 距分布于被测导体 10的外侧即可。 下面结合图 3详细说明本发明的实施例二。 图 3示出了本发明实施例二的电流测量装置的截面结构框图。 如图 3所示， 与实 施例一不同的是， 本实施例中采用了三个磁场传感器 11， 且在三个磁场传感器 11 中 间均设置有导磁体 14。 即导磁体 14的数量与磁场传感器 11的数量相匹配， 且设置于各均匀分布的磁场 传感器 11之间。 由于导磁体 14之间具有磁场传感器 11， 导磁体 14、 磁场传感器 11 以及导磁体 14与磁场传感器 11间的空气间隙构成低磁导间隙。 当导磁体 14的截面相对与低磁导 间隙的尺寸足够大时， 相邻的磁场传感器 11附近的磁场分布会比较均匀。采用本实施 例中的结构，就会使被测点的磁场强度与多个磁场传感器 11所形成的圆周上所有的点 的磁场强度建立了较强的相关性，从而形成了一个磁阻较小且环绕被测电流的磁环路， 使得有限数量测点的磁场和与整个闭合圆周积分的磁场和构成了精确的对应关系。 同 时，由于的低磁导间隙的存在，导磁体 14并不会因为被置于过大的电流的附近而饱和。 本实施例中， 信号处理模块 13对每个磁场传感器 11获取的磁场强度进行处理的 方式与实施例一相同， 在此不再赘述。
且加入导磁体 14 后， 由于环绕被测导体的相对小磁阻的通道的关系， 磁传感器 11测到的磁场值跟环路上各点的磁场的相关性得到了加强， 而跟导体的形态和外围电 流的相关性得到了削弱， 这样使用多个磁传感器 11， 且传感器数量增加到一定量时， 累加和 趋近于一个恒定值 c， 且与导体的形态越来越不相关； 另一方面， 累加和 越来越趋近于零， 即受外围电流的影响越来越小。 因此由于设置了导磁体 14， 实现相同的测量精度， 在本实施例中需要的磁场传感 器的数量比实施例一中的磁场传感器的数量少。 在本发明的上述实施例中， 磁场传感器 11可以是磁光传感器也可以是其它类型， 同时， 磁场传感器 11不单可以感知磁场的幅值， 且具有方向性， 如图 1以及图 2中示 出的测量方向 k。 此时， 磁场传感器 11传感器测到的信号正比于被测点磁场在传感器 测量方向 k上的投射值， 即磁场与 k的矢量点乘值。 并且在本发明的上述实施例中， 信号传输部 12根据传感器头的类型确定。 例如， 在本发明的上述实施例中， 当磁场传感器为磁光型时， 信号传输部 12为多条光纤。 本发明还提供了一种电流测量方法， 包括： 利用等距分布于被测导体 10外侧的多个磁场传感器 11获取流经被测导体 10的电 流所产生的感应磁场的磁场强度； 接收经信号传输部 12传输的每个磁场强度，并将所获取的每个磁场强度进行线性 累加； 基于累加所获得的累加磁场强度计算被测导体 10内的电流值。 具体的电流测量方法在介绍电流测量装置时已有详细介绍， 在此不再详细描述。 从以上的描述中， 可以看出， 本发明上述的实施例实现了如下技术效果： 通过将两个或两个以上磁场传感器， 等距分布于被测导体的外侧， 就可以降低导 体的形状对获取的磁场强度的影响。 且由于线性累加得到的累加磁场强度与通过圆周 积分得到磁场以及被测电流构成精确正比关系， 则利用信号处理模块将各个磁场传感 器的磁场信号进行线性累加， 形成累加磁场强度， 并根据累加磁场强度得到流经导体 中的电流值， 就可以降低外部电流源对测量结果的影响。 因此， 解决了利用现有技术
的电流测量方式测量电路时， 测量中的干扰因素没有规律性， 无法进行补偿， 进而导 致了测量的重复精度较低的问题。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技 术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的 任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims
1. 一种电流测量装置， 其特征在于， 包括：
两个或两个以上磁场传感器（11 )， 等距分布于被测导体（10) 的外侧， 每 个磁场传感器 （11 ) 用于获取流经所述被测导体 （10) 的电流所产生的感应磁 场的磁场强度；
信号处理模块（13 )， 经信号传输部（12)与各个所述磁场传感器（11 )连 接， 将所获取的所述磁场强度进行线性累加， 基于累加所获得的累加磁场强度 计算流经所述被测导体 （10) 的电流值。
2. 根据权利要求 1所述的电流测量装置， 其特征在于， 所述两个或两个以上磁场 传感器 （11 ) 均匀分布在以被测导体 （10) 的轴心为圆心的圆周上， 测量方向 沿着所述圆周的切向并且均为顺时针或逆时针方向。
3. 根据权利要求 1所述的电流测量装置，其特征在于，所述电流测量装置还包括： 导磁体 （14)， 设置于相邻的两个所述磁场传感器 （11 ) 之间。
4. 根据权利要求 3所述的电流测量装置， 其特征在于， 所述导磁体 （14) 形状为 圆弧形。
5. 根据权利要求 1至 4中任一项所述的电流测量装置， 其特征在于， 所述磁场传 感器 （11 ) 为磁光电流传感器。
6. 根据权利要求 5所述的电流测量装置， 其特征在于， 所述信号传输部 （12) 包 括：
多条光纤， 所述光纤的数量与所述磁场传感器 （11 ) 的数量相同， 其中每 条光纤的输入端与对应的磁场传感器 （11 ) 的输出端连接， 每条光纤的输出端 与所述信号处理模块 （13 ) 连接。
7. 根据权利要求 1至 4中任一项所述的电流测量装置， 其特征在于， 所述磁场传 感器 （11 ) 为 3个或 4个。
8. 根据权利要求 5所述的电流测量装置， 其特征在于， 所述磁场传感器 （11 ) 为 3个或 4个。
9. 一种电流测量方法， 其特征在于， 包括：
利用等距分布于被测导体 （10) 外侧的两个或两个以上磁场传感器 （11 ) 获取流经所述被测导体 （10) 的电流所产生的感应磁场的磁场强度；
接收经信号传输部 （12) 传输的所述磁场强度， 并将所获取的所述磁场强 度进行线性累加， 得到累加磁场强度；
基于所述累加磁场强度计算所述被测导体 （10) 内的电流值。
10. 根据权利要求 9所述的电流测量方法， 其特征在于， 所述的两个或两个以上磁 场传感器 （11 ) 均匀分布在以被测导体 （10) 的轴心为圆心的圆周上、 测量方 向沿着所述圆周的切向并且均为顺时针或逆时针方向。
11. 根据权利要求 9或 10所述的电流测量方法，其特征在于，所述磁场传感器（11 ) 为磁光电流传感器， 所述信号传输部 （12) 包括多条光纤， 所述光纤的数量与 所述磁光电流传感器的数量相同。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010581549.6 | 2010-12-09 | ||
| CN 201010581549 CN102062807B (zh) | 2010-12-09 | 2010-12-09 | 电流测量装置及电流测量方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2012075887A1 true WO2012075887A1 (zh) | 2012-06-14 |
Family
ID=43998170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2011/082756 WO2012075887A1 (zh) | 2010-12-09 | 2011-11-23 | 电流测量装置及电流测量方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102062807B (zh) |
| WO (1) | WO2012075887A1 (zh) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102062807B (zh) * | 2010-12-09 | 2013-03-27 | 上海舜宇海逸光电技术有限公司 | 电流测量装置及电流测量方法 |
| CN103134971B (zh) * | 2011-11-29 | 2015-10-21 | 思源电气股份有限公司 | 导体电流测量装置 |
| CN103454597A (zh) * | 2012-05-29 | 2013-12-18 | 北京嘉岳同乐极电子有限公司 | 电流感应测量装置、测量方法及灵敏度调节方法 |
| CN102830265A (zh) * | 2012-09-04 | 2012-12-19 | 上海舜宇海逸光电技术有限公司 | 电流测量装置 |
| US10048298B2 (en) | 2012-11-29 | 2018-08-14 | Sirc Co., Ltd | Thin-film sensor type electrical power measurement device |
| CN104076180B (zh) * | 2013-03-25 | 2017-02-22 | 陈国梁 | 一种基于双探头免定标的光学电流传感器及方法 |
| DE102013007902B4 (de) * | 2013-05-08 | 2019-02-28 | Tdk-Micronas Gmbh | Messsystem |
| TWI499791B (zh) | 2013-12-20 | 2015-09-11 | Ind Tech Res Inst | 應用於雙線電源線電流量測之非接觸式電流感測器安裝位置變動補償裝置 |
| CN103995171B (zh) * | 2014-05-30 | 2016-08-24 | 山东建筑大学 | 非接触式直流输电线路电流测量方法 |
| CN104459279A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-03-25 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | 一种测量导线电流的方法及电子装置 |
| CN105717341B (zh) * | 2016-02-03 | 2018-10-23 | 国网冀北电力有限公司唐山供电公司 | 一种三芯电力电缆表面磁场极值点场强解析方法 |
| CN105606876A (zh) * | 2016-02-16 | 2016-05-25 | 国网冀北电力有限公司唐山供电公司 | 一种基于磁传感器的三芯电力电缆相电流检测方法 |
| CN105785285B (zh) * | 2016-03-17 | 2018-03-30 | 国网冀北电力有限公司唐山供电公司 | 一种扇形三芯电力电缆表面磁场等效分析方法 |
| CN106291061B (zh) * | 2016-08-31 | 2019-01-29 | 无锡乐尔科技有限公司 | 一种电流传感器、处理模块及电流测量方法 |
| CN106970256B (zh) * | 2017-03-24 | 2023-09-19 | 杭州思泰微电子有限公司 | 一种基于磁场检测的电流测量方法及电流传感系统 |
| CN106908634A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-06-30 | 清华大学 | 一种带有c型磁环的基于磁电层合材料的交流电流传感器 |
| CN107179434B (zh) * | 2017-05-23 | 2019-11-08 | 重庆大学 | 一种电流测量方法 |
| DE102018100689B4 (de) * | 2018-01-12 | 2022-08-25 | Sensitec Gmbh | Mehrphasen-Strommessvorrichtung und Verfahren zur Mehrphasenstrommessung |
| US10712369B2 (en) * | 2018-03-23 | 2020-07-14 | Analog Devices Global Unlimted Company | Current measurement using magnetic sensors and contour intervals |
| CN109521375B (zh) * | 2018-11-20 | 2020-04-24 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种基于单轴磁传感芯片的电流测量方法、装置 |
| CN110261730B (zh) * | 2019-06-03 | 2020-10-09 | 清华大学 | 一种基于电流磁场的单根导线参数测量方法 |
| CN111693756A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-09-22 | 物兴科技(深圳)有限公司 | 一种非接触式交直流数字传感器及应用该传感器的电流检测方法 |
| CN112834894B (zh) * | 2021-01-07 | 2022-06-28 | 清华大学 | 一种用于半导体电流密度反演的磁场测试装置 |
| CN113358916A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-09-07 | 国仪量子(合肥)技术有限公司 | 电流检测系统及方法 |
| CN113848246B (zh) * | 2021-08-16 | 2022-08-26 | 浙江图维科技股份有限公司 | 一种电缆附件搪铅开裂在线检测系统及方法 |
| CN113820532B (zh) * | 2021-09-23 | 2022-04-15 | 南方电网数字电网研究院有限公司 | 非接触式双芯电缆电流测量方法和装置 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2108589C1 (ru) * | 1996-02-15 | 1998-04-10 | Ульяновский государственный технический университет | Способ измерения больших постоянных токов (варианты) |
| EP1113277A1 (en) * | 1999-12-29 | 2001-07-04 | ABB T&D Technologies Ltd. | A bushing element for medium and high voltage applications |
| CN1353818A (zh) * | 1999-03-31 | 2002-06-12 | Aeg低压技术股份有限两合公司 | 电流测量传感器 |
| US7164263B2 (en) * | 2004-01-16 | 2007-01-16 | Fieldmetrics, Inc. | Current sensor |
| CN101271130A (zh) * | 2008-01-24 | 2008-09-24 | 武汉格蓝若光电互感器有限公司 | 点阵式霍尔电流传感器 |
| CN201152886Y (zh) * | 2008-01-24 | 2008-11-19 | 武汉格蓝若光电互感器有限公司 | 点阵式霍尔电流传感器 |
| DE102008033957A1 (de) * | 2008-07-21 | 2010-02-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Hochstromsensor |
| CN101762795A (zh) * | 2009-12-31 | 2010-06-30 | 上海舜宇海逸光电技术有限公司 | 光纤磁光探测系统和方法 |
| CN101769999A (zh) * | 2009-12-31 | 2010-07-07 | 上海舜宇海逸光电技术有限公司 | 光纤直流磁光探测系统和方法 |
| CN102062807A (zh) * | 2010-12-09 | 2011-05-18 | 上海舜宇海逸光电技术有限公司 | 电流测量装置及电流测量方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2863364B1 (fr) * | 2003-12-08 | 2006-03-03 | Abb Entrelec Sas | Capteur de courant a sensibilite reduite aux champs magnetiques parasites |
| EP2148210A1 (en) * | 2008-07-21 | 2010-01-27 | PowerSense A/S | 3-phase Faraday optical current sensor assembly |
-
2010
- 2010-12-09 CN CN 201010581549 patent/CN102062807B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-11-23 WO PCT/CN2011/082756 patent/WO2012075887A1/zh active Application Filing
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2108589C1 (ru) * | 1996-02-15 | 1998-04-10 | Ульяновский государственный технический университет | Способ измерения больших постоянных токов (варианты) |
| CN1353818A (zh) * | 1999-03-31 | 2002-06-12 | Aeg低压技术股份有限两合公司 | 电流测量传感器 |
| EP1113277A1 (en) * | 1999-12-29 | 2001-07-04 | ABB T&D Technologies Ltd. | A bushing element for medium and high voltage applications |
| US7164263B2 (en) * | 2004-01-16 | 2007-01-16 | Fieldmetrics, Inc. | Current sensor |
| CN101271130A (zh) * | 2008-01-24 | 2008-09-24 | 武汉格蓝若光电互感器有限公司 | 点阵式霍尔电流传感器 |
| CN201152886Y (zh) * | 2008-01-24 | 2008-11-19 | 武汉格蓝若光电互感器有限公司 | 点阵式霍尔电流传感器 |
| DE102008033957A1 (de) * | 2008-07-21 | 2010-02-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Hochstromsensor |
| CN101762795A (zh) * | 2009-12-31 | 2010-06-30 | 上海舜宇海逸光电技术有限公司 | 光纤磁光探测系统和方法 |
| CN101769999A (zh) * | 2009-12-31 | 2010-07-07 | 上海舜宇海逸光电技术有限公司 | 光纤直流磁光探测系统和方法 |
| CN102062807A (zh) * | 2010-12-09 | 2011-05-18 | 上海舜宇海逸光电技术有限公司 | 电流测量装置及电流测量方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| CHEN, QING: "New Current Measuring Technology Based on Hall Effect and Rogowski Coil.", A DOCTORAL DISSERTATION OF HUAZHONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY, 15 December 2009 (2009-12-15), pages 19 - 27 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102062807A (zh) | 2011-05-18 |
| CN102062807B (zh) | 2013-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2012075887A1 (zh) | 电流测量装置及电流测量方法 | |
| US9829512B2 (en) | Methods and systems relating to AC current measurements | |
| US10677755B2 (en) | Apparatus and method for detecting inner defects of steel plate | |
| CN103575960B (zh) | 巨磁阻效应电流传感器 | |
| TWI499791B (zh) | 應用於雙線電源線電流量測之非接觸式電流感測器安裝位置變動補償裝置 | |
| WO2010029465A3 (en) | Method and system for magnetic induction tomography | |
| JP2008002876A (ja) | 電流センサおよび電子式電力量計 | |
| JP2009210406A (ja) | 電流センサ及び電力量計 | |
| JP2015179042A (ja) | 電流センサ | |
| WO2014157110A1 (ja) | 雷電流計測装置及び雷電流計測方法 | |
| JP3248352U (ja) | 非接触ａｃ／ｄｃセンシングプローブ及びテストリードと測定器 | |
| CN203535102U (zh) | 巨磁阻效应电流传感器 | |
| CN108519508B (zh) | 一种测量交流与直流电流的比较仪 | |
| JP2013101129A (ja) | 渦電流センサ及び検出物判別回路 | |
| JP2019152558A (ja) | 電流センサ及び電力量計 | |
| CN113325343A (zh) | 一种单轴隧道磁阻电流测量方法 | |
| CN210835038U (zh) | 抗外磁开环电流传感器 | |
| CN112213679A (zh) | 基于位置信息的磁敏电流互感器估值方法 | |
| JP2012098205A (ja) | 電流測定方法、および磁気センサ装置 | |
| JP6388672B2 (ja) | 硬貨検出システム | |
| WO2013145928A1 (ja) | 電流検出装置及び電流検出方法 | |
| CN116930589A (zh) | 交直流多气隙磁阻电流传感器及电流测量方法 | |
| JP2012247250A (ja) | 電流測定装置 | |
| RU2636796C1 (ru) | Способ определения мгновенных значений токов в трехжильном кабеле без металлических покровов | |
| CN110907875B (zh) | 一种霍尔电流传感器校准装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 11847631 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 11847631 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |